ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 1, Januari 2011 STUDI TENTANG APLIKASI PUPUK NZP YANG DIPERKAYA DENGAN BORON (B) DAN MOLIBDENUM (Mo) PADA TANAH ULTISOL Oleh: Bondansari Jurusan Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Jenderal Soedirman Purwokerto ABSTRAK
Pupuk NZP-Plus merupakan pupuk yang dibuat dari bahan deposit zeolit alam dan batuan fosfat alam (BFA), gambut, yang dikombinasikan dengan ZA dan lempung tipe 2 : 1 jenis montmorillonite sebagai bahan penyemen (cementing agent). Hasil penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa formulasi pupuk NZP yang terdiri atas : 30,02 % ZA, 38,30 % zeolit tanpa aktivasi, 29,24 % BFA, dan 2,44 % lempung tipe 2 :1 cukup efektif dan efisien dalam penyediaan unsur hara N dan P. Terutama untuk aplikasi pada tanah marginal masam seperti tanah ultisol, formulasi pupuk NZP perlu diperkaya dengan beberapa unsure mikro, seperti B dan Mo, sehingga menjadi NZP-Plus. Tujuan penelitian ini adalah : 1) Mengkaji karakteristik kimia bahan yang digunakan untuk pembuatan formulasi pupuk NZP-Plus; dan 2) Menentukan takaran unsur hara mikro B dan Mo yang tepat sebagai dasar penentuan formulasi pupuk NZP-Plus. Penelitian dilakukan di Laboratorium Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Jenderal Soedirman, Purwokerto. Rancangan penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL), dengan 2 faktor perlakuan, yaitu takaran B dan Mo, masing-masing terdiri atas 5 aras takaran, yaitu Mo : 0,0; 0,1; 0,2; 0,3, dan 0,4 ppm; dan B: 0,0; 0,5; 1,0; 1,5; dan 2,0 ppm, sehingga diperoleh 25 kombinasi perlakuan. Perlakuan diulang 3 kali, maka diperoleh 75 unit percobaan. Percobaan menggunakan tanah ultisol yang diberi pupuk dasar NZP setara 25 kg N/ha, dan 50 kg K 2O/ha. Setiap perlakuan dicampur secara homogen dengan tanah kemudian diinkubasikan dalam pot pada kondisi kapasitas lapang selama 1 minggu. Benih kedelai ditanam, sebanyak 6 benih, setelah tanaman berumur 2 minggu disisakan 3 tanaman pada setiap pot. Selama percobaab kadar lengas tanah dipertahankan pada kondisi kapasitas lapang. Variabel yang diamati mencakup : 1) beberapa sifat kima tanah, 2) serapan hara dan 3) pertumbuhan tanaman. Hasil penelitian menunjukkan bahwa : 1) Pupuk ZA sebagai sumber unsur hara N di dalam pupuk mempunyai kandungan N 23.22 % N dan bersifat masam, pH 4,50 dan kandungan sulfat yang cukup tinggi 9,49 % SO42-; 2) Batuan fosfat alam sebagai sumber unsur hara P mengandung P cukup tinggi, yaitu 34,64 % P 2O5. BFA mempunyai reaksi basis dan DHL yang tinggi, menunjukkan adanya kation-kation yang dilepaskan ke dalam larutan, khususnya Ca2+ sehingga akan meningkatkan kejenuhan basa tanah ultisol; 3) Zeolit alam deposit Cikancra, Tasikmalaya, Jawa Barat mempunyai KPK yang tinggi, yaitu 159,87 cmol(+).kg -1, cukup efektif untuk menjerap dan menukarkan kation-kation di dalam larutan tanah; 4) Takaran B sebesar 2,0 ppm dan Mo 0,2 ppm paling berpengaruh terhadap variabel tanaman; 5) Takaran B sebesar 1,5 ppm dan Mo 0,3 ppm paling berpengaruh terhadap B tersedia tanah dan serapan B oleh tanaman kedelai; dan 6) Takaran Mo yang digunakan sebagai dasar perhitungan pada perakitan pupuk NZP-Plus adalah 0,2 ppm Mo dan takaran B adalah 1,5 ppm B. Kata kunci : Pupuk NZP, Boron, Molibdenum, tanah ultisol, pupuk NZP-Plus
ABSTRACT
NZP-Plus Fertilizer is a fertilizer made from natural zeolite deposit materials and natural phosphate rock (BFA), peat moss, which combined with ZA and clay type 2 : 1 type montmorillonite as cementing agents. Results of previous studies showed that the NZP fertilizer formulation comprising : ZA 30.02%, 38.30% zeolite without activation, 29.24% BFA, and 2.44% clay type 2 : 1 was effective and efficient in the provision of nutrients N and P. Especially for application on marginal land such as soil acidic Ultisol, NZP need fertilizer formulations enriched with some elements of the micro, such as B and Mo, so that the NZP-Plus. The purpose of this study were : 1) studying the chemical characteristics of materials used to manufacture fertilizer formulations NZP-Plus, and 2) determine the dose of micro nutrients B and Mo as the basis for determining proper fertilizer formulation NZP-Plus. Research conducted at the Laboratory of Soil Science, Faculty of Agriculture, University of Jenderal Sudirman, Purwokerto. Research design using Completely Randomized Design (CRD), with 2 factors, namely measure B and Mo, each consisting of 5 dose levels, namely Mo: 0.0, 0.1, 0.2, 0.3, and 0.4 ppm, and B: 0.0, 0.5, 1.0, 1.5, and 2.0 ppm, thus acquired 25 treatment combinations. The treatment was repeated 3 times, then acquired 75 units of the experiment. Experiments using Ultisol NZP fed a basal fertilizer equivalent of 25 kg N / ha, and 50 kg K2O. Each treatment homogeneously mixed with soil and then incubated in pots at field capacity conditions for 1 week. Soybean seed is planted, as much as 6 seed, after the plants were 2 weeks leave any of three plants in each pot. During the test was maintained soil moisture levels at field capacity
22
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 1, Januari 2011 condition. The observed variables include: 1) some properties of soil clams, 2) nutrient uptake and 3) plant growth. The results showed that: 1) ZA fertilizer as a source of nutrient N in the fertilizer has a nitrogen content 23:22% N and is sour, pH 4.50 and high sulfate 9.49% SO42-, 2) natural phosphate rock as source of nutrients is high enough P containing P, which is 34.64% P2O5. BFA has a base reaction and DHL are high, indicating the existence of cations are released into the solution, especially Ca2+ so that it will increase base saturation Ultisol; 3) Natural zeolite deposit Cikancra, Tasikmalaya, West Java has a high Commission, namely 159.87 cmol(+). kg-1, effective enough to absorb and exchange cations in soil solution; 4) B dose of 2.0 ppm and 0.2 ppm Mo the most influence on plant variables, 5) B dose of 1,5 ppm and 0.3 ppm Mo the most influence on available soil B and B uptake by soybean plants, and 6) Quantity of Mo which is used as the basis for calculating the fertilizer assembly NZP-Plus is a dose of 0.2 ppm Mo and B is 1, 5 ppm B. Key words : NZP fertilizer, Boron, Molybdenum, Ultisol, NZP-Plus fertilizer
dan berpotensi untuk dikembangkan adalah
PENDAHULUAN Pupuk merupakan salah satu sarana
di Jawa Barat dan Lampung (Suhala dan
produksi pertanian yang sangat strategis.
Arifin, 1997). Di Bayah, Kabupaten Lebak,
Kelangkaan pupuk nasional akhir-akhir ini,
diperkirakan
apabila tidak segera ditangani, maka akan
sekitar 120 juta ton (Suyartono dan
berdampak
produksi
Husaini, 1991). Sampai saat ini, telah
pertanian, khususnya tanaman pangan.
diketahui dua endapan yang menunjukkan
Upaya pemanfaatan sumberdaya alam
kualitas zeolit sangat baik, yaitu Cikalong
lokal, khususnya deposit mineral yang
(Tasikmalaya) dan Malang Selatan, dengan
banyak mengandung unsur hara
dan
kandungan zeolit (mordenit) antara 55 – 85
jumlahnya melimpah sebagai bahan pupuk,
% dan nilai KPK antara 115 – 177,6
merupakan
cmol(+).kg-1.
pada
penurunan
suatu
alternatif
untuk
terdapat
endapan
zeolit
memenuhi kebutuhan pupuk nasional.
Potensi BFA yang telah diteliti di
Pupuk NZP merupakan pupuk yang dibuat
Indonesia adalah 2,5 juta ton endapan
dari bahan deposit zeolit alam dan batuan
guano (kadar P2O5 antara 0,17 – 43 %) dan
fosfat
yang
diperkirakan sekitar 9,6 juta ton fosfat
dikombinasikan dengan ZA dan lempung
marin dengan kadar 20 – 40 % P2O5.
tipe 2 : 1 jenis montmorillonite sebagai
Deposit tersebut tersebar di Propinsi Aceh,
bahan penyemen (cementing agent).
Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur,
alam
Sebagian
(BFA),
besar
gambut,
bahan
yang
Sulawesi Utara, Sulawesi Tengah, dan
digunakan untuk membuat pupuk NZP
NTT. Endapan guano di Pulau Jawa cukup
tersedia di Indonesia. Deposit zeolit alam
banyak, yang tersebar di Propinsi Jawa
diindikasikan banyak terdapat di berbagai
Barat, Jawa Tengah, dan Jawa Timur
tempat, umumnya dijumpai pada sebaran
(Suhala dan Arifin, 1997).
batuan tersier. Cadangan zeolit alam di Indonesia yang diperkirakan sangat besar
Hasil
penelitian
yang
telah
dilakukan oleh Rif’an et al. (2000) 23
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 1, Januari 2011 menunjukkan bahwa kandungan P total
sehingga merupakan salah satu riset yang
BFA cukup tinggi. Kandungan P total BFA
strategis untuk dilakukan.
deposit Ajibarang dapat mencapai 32,34 %
Pemanfaatan
tanah
ultisol
akan
P2O5, sedang kandungan P total BFA
dihadapkan pada berbagai kendala pada
deposit Gua Jatijajar mempunyai nilai yang
sifat fisik dan kimia tanah. Sifat fisik tanah
lebih rendah, yaitu 15,77 % P2O5. Deposit
ini umumnya jelek, yaitu mempunyai
yang paling banyak ditemukan di Propinsi
permeabilitas tanah yang sangat rendah,
Jawa
Kabupaten
drainase buruk, ruang pori makro yang
Lamongan dengan deposit 186.680 ton,
sangat sedikit sehingga aerasi tanah sangat
yang mempunyai kandungan fosfat 31 %
rendah. Kendala pada sifat kimia tanah
P2O5 (Suhala dan Arifin, 1997).
adalah reaksi tanah masam, KPK rendah,
Timur
adalah
di
Bahan lain untuk pembuatan pupuk
kekahatan unsur hara makro N, P, K, S, Ca
NZP lainnya adalah gambut dan mineral
dan Mg, kekahatan unsur hara mikro Zn,
lempung tipe 2 :1 yang banyak ditemukan
Cu, B dan Mo, kejenuhan basa rendah,
di Indonesia. Gambut dengan luas jutaan
serta kejenuhan aluminium yang sangat
hektar
tinggi,
tersebar
di
Pulau
Sumatera,
Kalimantan dan Papua. Mineral lempung tipe
2
:1,
montmorillonite
banyak
sehingga
bersifat
racun
bagi
tanaman. Pada
sebagian
besar
tanaman,
ditemukan di Pulau Jawa, Sumatera,
pengaruh kelebihan aluminium terutama
Sulawesi dan Nusa Tenggara Timur.
pada pertum-buhan akar. Gejala pertama
Ketersediaan
tersebut
yang terlihat akibat kelebihan aluminium
memberikan sumbangan yang sangat besar
antara lain akar memen-dek dan mengecil,
untuk membuat pupuk NZP dalam skala
akar berwarna coklat dengan jumlah
besar, diproduksi oleh pabrik pupuk.
percabangan menurun
Pupuk NZP mempunyai fungsi ganda,
Selain itu dilaporkan akar membengkak,
yaitu sebagai penyedia unsur hara makro N
pertumbuhannya terhambat dan bahkan
dan P; serta sebagai bahan pembenah tanah
dapat mengalami kerusakan yang serius.
(soil conditioner), khususnya pada tanah
Dalam jaringan tanaman konsentrasi Al
ultisol yang mempunyai sebaran sangat
yang tinggi (Al3+) akan mempengaruhi
luas
perbaikan
metabolisme fosfat dengan membentuk
kesuburan tanah ultisol akan memberikan
senyawa kompleks Al-fosfat yang relatif
sumbangan yang sangat besar terhadap
stabil (Matsumoto dan Morimura, 1980 cit.
penyediaan kebutuhan pangan nasional,
Uexkull,
1986)
aktivitas
enzim
24
di
Indonesia.
bahan
Upaya
serta
(Russel, 1988).
mempengaruhi
Phosphokinase
dan
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 1, Januari 2011 ATPase (Mengel and Kirkby, 1987).
menurunkan kelarutan Al, sehingga tidak
Menurut
bersifat
Radjagukguk
(1983)
setiap
toksik
bagi
tanaman.
Untuk
tanaman mempunyai nilai kritis terhadap
mempermudah dalam penerapan, pupuk
kejenuhan
NZP yang diperkaya dengan Mo dan B
aluminium,
namun
sampai
sekarang nilai kritis tanaman terhadap kejenuhan
aluminium
masih
disebut dengan NZP-Plus
sangat
terbatas.
Tujuan penelitian ini adalah: 1) Mengakaji karakteristik kimia bahan yang
Upaya perbaikan kesuburan tanah
digunakan untuk pembuatan formulasi
mineral masam dapat ditempuh dengan
pupuk NZP-Plus; dan 2) Menentukan
pemberian pupuk yang spesifik, agar
takaran unsur hara mikro B dan Mo yang
mempunyai pengaruh yang optimal pada
tepat sebagai dasar penentuan formulasi
budidaya pertanian. Pupuk NZP yang
pupuk NZP-Plus.
dibuat dari bahan amonium sulfat (ZA), zeolit alam, batuan fosfat alam (BFA)
METODE PENELITIAN
terasidulasi asam organik, dengan filler lempung diharapkan
tipe dapat
montmorillonite
2:1
digunakan
untuk
memperbaiki kesuburan tanah ultisol.
Penelitian dilakukan di Laboratorium Ilmu
Tanah,
Universitas
Fakultas Jenderal
Pertanian, Soedirman,
Purwokerto. Rancangan penelitian yang
Hasil penelitian sebelumnya yang
dipakai adalah Rancangan Acak Lengkap
telah dilakukan oleh Rif’an et al., (2008)
(RAL), menggunakan 2 faktor perlakuan,
menunjukkan bahwa salah satu formulasi
yaitu 2 jenis pupuk mikro, yaitu Mo dan B,
pupuk NZP yang efektif dan efisien dalam
masing-masing terdiri atas 5 aras takaran,
penyediaan unsur hara N dan P adalah”
yaitu Mo: 0,0; 0,1; 0,2; 0,3, dan 0,4 ppm;
NZFT3”. Komposisi pupuk NZFT3 terdiri
dan B: 0,0; 0,5; 1,0; 1,5; dan 2,0 ppm,
atas: 30,02 % ZA, 38,30 % zeolit tanpa
sehingga diperoleh 5x5 atau 25 kombinasi
aktivasi, 29,24 % BFA, dan 2,44 %
perlakuan. Perlakuan diulang 3 kali, maka
lempung tipe 2 :1. Komposisi pupuk
diperoleh 75 unit percobaan.
tersebut akan diperkaya dengan menambah unsur hara mikro Mo dan B. Pemberian
pupuk
Percobaan
menggunakan
tanah
ultisol kering udara, lolos ayakan bermataNZP
yang
saring 2 mm, dan bobot tanah kering udara
diperkaya dengan B dan Mo diharapkan
5 kg/pot. Tanah diberi pupuk dasar NZP
dapat meningkatkan KPK,
setara 25 kg N/ha, dan 50 kg K2O/ha.
ketersediaan
unsur hara N dan P, unsur hara mikro Mo
Setiap
perlakuan
dicampur
secara
dan B, kejenuhan basa, dan pH tanah;
homogen dengan tanah, dimasukan ke 25
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 1, Januari 2011 dalam pot, kemudian diinkubasikan pada
yang cukup tinggi yaitu 9,49 % SO42-.
kondisi kapasitas lapang selama 1 minggu.
Batuan fosfat alam sebagai sumber unsur
Benih kedelai ditanam pada setiap pot,
hara P mengandung P cukup tinggi, yaitu
sebanyak
tanaman
34,64 % P2O5. BFA mempunyai reaksi
berumur 2 minggu disisakan 3 tanaman
basis dan DHL yang tinggi, menunjukkan
pada setiap pot. Kadar lengas tanah
adanya kation-kation yang dilepaskan ke
dipertahankan
dalam larutan, khususnya Ca2+ sehingga
6
benih,
pada
setelah
kondisi
kapasitas
lapang selama percobaan.
akan meningkatkan kejenuhan basa tanah
Variabel yang diamati mencakup: 1)
ultisol.
pertumbuhan tanaman, 2) serapan hara dan
Reaksi kimia BFA dalam tanah dapat
3) beberapa sifat kima tanah. Variabel
melepaskan ion-ion kalsium dan fosfat,
pertumbuhan diamati
serta menurunkan kejenuhan Al dalam
setelah tanaman
minggu
sampai
akhir
tanah (Hardjowigeno, 1989 dan Toma, et
vegetatif.
Pada
akhir
al., 1999). Kejenuhan Al yang tinggi dapat
partumbuhan vegetatif diambil sampel
diturunkan oleh BFA. Batuan Fosfat Alam
jaringan tanaman dan tanah.
melepaskan P ke dalam larutan tanah,
berumur
dua
pertumbuhan
Data
hasil
dianalisis
akibatnya konsentrasi Al akan menurun
dengan Analisis Sidik Ragam (Analysis of
karena berikatan dengan P, membentuk
Variance) pada tingkat kepercayaan 5 %.
ikatan Al-P. Selain itu, BFA dapat
Apabila ditemukan pengaruh nyata dari
meningkatkan aktifitas mikroorganisme
perlakuan, maka dilanjutkan dengan Uji
dalam tanah (Jackman, 1960; Andriesse,
Jarak
1974 cit. Chua dan Faridah, 1991).
Berganda
Multiple
Range
penelitian
Duncan Test)
(Duncan’s
pada
tingkat
kepercayaan 5 %.
Pemberian BFA dapat juga memperbaiki sifat-sifat
fisik
meningkatkan
tanah,
yaitu
kondutivitas
dapat elektrik,
HASIL DAN PEMBAHASAN
sehingga terjadi flokulasi lempung yang
Karakteristik Bahan Pupuk NZP
berpengaruh pada peningkatan kecepatan
Hasil analisis karakterisasi bahan
penetrasi air (Ramirez, et al., 1999).
pupuk NZP disajikan pada Tabel 1. Pupuk
Konsekuensinya air mudah dilepaskan dari
ZA digunakan sebagai sumber unsur hara
tanah, sehingga keter-sediaan udara dalam
N di dalam pupuk mempunyai kandungan
tanah cukup untuk pertumbuhan akar
N 23.22 % N dan bersifat masam, yaitu
tanaman.
mempunyai pH 4,50 dan kandungan sulfat
26
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 1, Januari 2011 Tabel 1. Karakteristik bahan pupuk NZP URAIAN 1. 1) 2) 3)
I
Analisis ZA terdiri atas: pH-H2O (nisbah pupuk : akuades 1 : 5) DHL (nisbah pupuk : akuades1 : 5) N-total (metode Kjeldahl) (%)
4) SO42- (metode kolorimetrik) 2. Analisis BFA terdiri atas: 1) pH-H2O (nisbah BFA : akuades 1 : 5) 2) DHL (nisbah BFA : akuades 1 : 5) (mikro S) 3) P-tersedia (larut air, UV-spektrofotometer) (ppm P2O5) 4) P-tersedia (larut asam sitrat 2 %, UVspektrofoto-meter) 5) P-total (UV-spektrofotometer, pengekstrak HCl 25 %) (%P2O5) 6) Setara kapur atau CaCO3 (%) 3. Analisis mineral zeolit alam terdiri atas: 1) pH-H2O (nisbah zeolit : akuades 1 : 5) 2) DHL (nisbah zeolit : akuades 1 : 5) 3) KPK (ekstrak Amonium Asetat pada pH=7,0) 4. Analisis asam organik terdiri atas: 1) P total (ppm P2O5) 2) N total (ppm N) 3) pH asam fulvat (setelah pemurnian) 4) pH asam humat (setelah pemurnian) 5) DHL asam fulvat (setelah pemurnian), μS 6) DHL asam humat (setelah pemurnian), μS 7) Kemasaman total (pengekstrak NaOH 0,1 N) (me/g) Batuan fosfat alam sebagai sumber
ULANGAN II III
Ratarata
4,48 83,2 23,1
4,52 85,2 22,4
4,49 85,3 24,15
4,50 84,57 23,22
9,79
8,17
10,51
9,49
7,92 158,5
7,76 133,7
7,84 144
7,84 145,40
370
420
290
360,00
31.900 28.600 35.900
32.133
33,99 34,95 34,97 38,304 38,304 38,304
34,64 38,304
7,52 82,9 160,1
7,52 55,3 159,6
7,87 60,4 159,9
7,64 66,20 159,87
0,030 54,00 6,48 5,04 8,26 5,61
0,031 58,00 6,52 5,06 8,29 5,67
0,033 56,00 6,43 5,00 8,22 5,58
0,03 56,00 6,48 5,03 8,26 5,62
5,10
3,45
4,95
4,50
humat, fulvat dan sitrat yang mempunyai
unsur hara P, dalam
penggunaannya
daya
mengalami
yaitu
tingkat
mineral, termasuk untuk meningkatkan
kelarutannya sangat rendah. Kelarutan
kelarutan BFA. Cara lain untuk mening-
BFA dapat ditingkatkan melalui asidulasi
katkan kelarutan BFA adalah dengan
dengan asam organik. Asam organik dapat
pemanasan dan mengahaluskannya sampai
diekstrak
dari
bahan
berukuran antara 60 sampai dengan 100
diperoleh
dari
limbah
pertanian.
kendala
organik, cair
serta
industri
Bahan organik mengandung
asam-asam organik, yaitu antara lain asam
cukup tinggi
untuk melarutkan
mesh (Rif’an, et al., 1999; 2000; 2001). Peranan
asam
humat
dalam
mengendalikan kelarutan mineral terutama 27
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 1, Januari 2011 ditentukan oleh senyawa humat. Senyawa
Hasil penelitian menunjukkan bahwa zeolit
humat mempunyai gugus fungsional yang
alam deposit Cikancra, Tasikmalaya, Jawa
dapat membentuk ligan. Reaksi permukaan
Barat mempunyai KPK yang tinggi, yaitu
pada ligan, sebagai reaktan diantaranya
159,87 cmol(+).kg-1 sehingga cukup efektif
adalah
ion
H+
dapat
kelarutan mineral.
meningkatkan
Reaktan tersebut,
dalam menjerap dan menukarkan kationkation di dalam larutan tanah.
khususnya ion H+ yang dilepaskan dari senyawa humat
Zeolit alam diharapkan dapat juga
dapat meningkatkan
berperan meningkatkan kelarutan batuan
kelarutan mineral kalsium fosfat dan
fosfat alam. Hasil penelitian Kharisun dan
magnesium fosfat (batuan fosfat alam),
Budiono
sehingga ketersediaan hara P di dalam
pemberian zeolit alam deposit Tasikmalaya
tanah akan meningkat. Contoh reaksinya
mampu
adalah sebagai berikut:
secara nyata. Pada takaran 1.000 kg/ha,
CaHPO4.2H2O (brushite) + 2 H+
zeolit mampu menekan kehilangan N
Ca2+ + H+ + H2PO4- + 2 H2O
melalui volatilisasi sebesar 46,5 %. Park
Peranan zeolit alam di dalam pupuk NZP-Plus adalah untuk
mengendalikan
proses jerapan dan ketersediaan unsur hara
(2004)
menunjukkan
menurunkan
bahwa
volatilisasi
NH3
dan Komarneni (1998) cit. Kharisun dan Budiono (2004) melaporkan bahwa zeolit mampu menangkap 76 g N/kg zeolit.
N dan P di dalam tanah. Zeolit mempunyai
Hasil penelitian He, et al. (2002)
kemampuan yang tinggi dalam menjerap N
menunjukkan bahwa volatilisasi amonia
dalam bentuk amonium (NH4+), sehingga
pada tanah yang tidak diberi pupuk adalah
akan mengurangi laju volatilisasi amonia
rendah, sedang pada tanah yang dipupuk
(NH3). Kehilangan N melalui volatilisasi
200 mg.kg-1 amonium nitrat, amonium
NH3 sangat signifikan terutama apabila
sulfat, atau urea
pupuk N diberikan dengan cara disebar,
tinggi
yaitu dapat mencapai 50 %. Kehilangan
Penambahan zeolit pada takaran 2,5 dan
pupuk N di Indonesia diperkirakan antara
6,25
52 % sampai 71 % (Ismunadji dan
amonia sampai 22 ± 6 % dan 47 ± 10 %.
Roechan,
Pada
1980).
Zeolit
alam
dapat
volatilisasi akan lebih
dibandingkan %
dapat
awalnya
dengan
mereduksi kecepatan
kontrol. volatilisasi penguapan
menurunkan laju volatilisasi NH3 dari
amonia cepat yaitu pada saat 0 sampai 24
pupuk urea, karena mineral ini mempunyai
jam, kemudian kecepatan penguapannya
ruang pori yang besar untuk menjerap dan
linier setelah setelah 24 jam. Hal ini terjadi
menukarkan kation (Van Straaten, 2002).
karena sehingga
28
kelarutan akan
amonium
menurun,
mempengaruhi
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 1, Januari 2011 keseimbangan antara total amonia yang
tersemat
terlarut dan amonium yang dapat ditukar
pelepasan fosfat dan amonium ditentukan
pada kompleks jerapan tanah. Penam-
oleh keseimbangan kecepatan pelepasan
bahan zeolit akan meningkatkan jumlah
fosfat, yang dikendalikan oleh perubahan
tapak pertukaran amonium, menurunkan
rasio P-fosfat alam dan zeolit. Fosfor juga
jumlah amonia yang terlarut, dan akhirnya
dilepaskan dari batuan fosfat pada kondisi
pada penurunan jumlah gas amonia yang
pH tanah rendah (tanah masam), sedang
tersedia untuk volatilisasi amonia.
ion-ion amonium membentuk nitrat (Eberl,
Zeolit mempunyai peranan di dalam mengendalikan
proses
pelepasan
dan
oleh
tanah.
Reaksi
kimia
1993). Pemberian
pupuk
NZP-Plus
ketersediaan unsur hara N dan P di dalam
diharapkan dapat meningkatkan KPK,
tanah. Menurut Eberl (1993) zeolit dapat
ketersediaan unsur hara N dan P, unsur
melepaskan N dari pupuk urea secara
hara mikro Mo dan B, kejenuhan basa, dan
perlahan melalaui tiga cara: (1) urea yang
pH tanah; menurunkan kelarutan Al,
telah terjerap di dalam rongga dan kristal
sehingga
zeolit, N dapat dilepaskan secara perlahan
tanaman, serta meningkatkan produktivitas
dan dapat mencegah terjadinya pelindian
kedelai di tanah ultisol. Pupuk NZP-Plus
urea; (2) perubahan urea secara perlahan
mempunyai peranan yang penting dalam
oleh enzim-enzim di dalam tanah, sehingga
mengendalikan ketersediaan unsur hara N
terjadi pelambatan pembentukan ion-ion
dan P pada tanah ultisol, sehingga tanaman
amonium; dan (3) penjerapan ion-ion
kedelai dapat meningkatkan serapan unsur
amonium ke kom-pleks pertukaran pada
hara tersebut. Unsur hara N mempunyai
zeolit, sehingga akan melindungi ion-ion
peranan
tersebut dari bakteri nitrifikasi. Zeolit
pembentukan
dapat melepaskan ion-ion fosfat dan
apoenzim. Protein mempunyai pengaruh
amonium yang berasal dari zeolit yang
terhadap aroma, terutama ditentukan oleh
telah menjerap amonium ditambah dengan
tipe struktur protein (aldehid, alkohol,
batuan
keton, dan ester) pada ikatan kimia (Heng,
fosfat
melalui
reaksi
sebagai
yang
bersifat
penting struktur
toksik
di protein
bagi
dalam dan
et al., 2004 cit. Tromelin, et al., 2006).
berikut: P-fosfat alam + NH4-zeolit
tidak
Ca-
zeolit + NH+4 + H2PO4-
Unsur hara P mempunyai peranan penting dalam pembentukan ikatan pirofosfat yang
Pelepasan fosfat merupakan hasil
banyak mengandung energi (misalnya
reaksi yang spesifik di dalam tanah. Fosfat
ATP). Fosfor di dalam tanaman dapat
dapat diserap oleh akar tanaman atau
disimpan dalam bentuk P an organik atau 29
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 1, Januari 2011 dalam bentuk ester, misalnya ester fosfat
ppm B dan Mo antara 0,0 ppm sampai 0,4
sederhana (gula fosfat).
ppm Mo banyak yang terjerap oleh tanah
Pengaruh B dan Mo terhadap Sifat Kimia Tanah Ultisol
ultisols. Perlakuan B pada takaran 1,5 ppm
Pengujian unsur hara mikro B dan Mo di dalam pupuk NZP Plus dilakukan pada tanah ultisols dengan tanaman kedelai Varietas Selamet, toleran tanah masam. Hasil uji ragam me-nunjukkan bahwa pemberian unsur hara mikro B dan Mo tidak memberikan pengaruh terhadap pH H2O, pH KCl dan DHL tanah (Tabel 2). Unsur hara mikro B dan Mo tidak melepaskan gugus OH ke dalam larutan tanah, tetapi terjerap ke dalam kompleks jerapan tanah melalui jembatan kation, serta terdapat di dalam larutan tanah sehingga tersedia oleh tanaman. Pengaruh B dan Mo terhadap B Tersedia Tanah dan Serapan B oleh Tanaman
B paling berpengaruh terhadap B tersedia di dalam tanah, yaitu dapat meningkatkan B tersedia dari 0,29 ppm sampai 0,43 ppm B atau B tersedia meningkat sebesar 48,28 %. Peningkatan B tersedia tersebut diikuti dengan adanya rata-rata kecenderungan peningkatan serapan B oleh tanaman pada perlakuan yang dikombinasikan dengan Mo, yaitu dari 27,31 sampai 30,42 ppm B atau
meningkat
sebesar
11,39
%.
Peningkatan takaran B tidak memberikan adanya peningkatan serapan B, tetapi perlakuan yang dikombinasikan dengan Mo
memberikan
pengaruh
adanya
kecenderungan peningkatan serapan B oleh tanaman. Unsur hara Mo diperlukan oleh tanaman kedelai untuk fiksasi N.
Hasil uji ragam menunjukkan bahwa
Unsur hara Mo merupakan komponen
pemberian unsur hara mikro B dan Mo
enzim yang penting pada reduksi NO3-
tidak
menjadi NH4+. Unsur Mo juga merupakan
memberikan
pengaruh
nyata
terhadap B tersedia tanah dan serapan B
komponen
oleh tanaman (Tabel 2). Unsur hara mikro
diperlukan pada fiksasi nitrogen oleh
yang diberikan dalam jumlah kecil, yaitu
tanaman leguminosae. Tanaman legum
pemberian B antara 0,0 ppm sampai 2,0
yang ditanam pada tanah masam umumnya
enzim
nitrogenase,
yang
Tabel 2. Hasil uji ragam sifat kimia tanah pada pemberian B dan Mo Sumber Keragaman
Sifat Kimia Tanah pH H2O pH KCl DHL
Pengaruh mandiri B ( Boron ) ns ns ns M ( Molidenum ) ns ns ns Interaksi B x M ns ns ns Keterangan: ns = tidak berpengaruh nyata; ** = berpengaruh nyata 30
B tersedia
Serapan B
ns ns ns
ns ns ns
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 1, Januari 2011
pertumbuhannya
karena
tanaman, jumlah daun tanaman, luas daun
rendahnya kandungan Mo yang diperlukan
besar, luas daun sedang, luas daun kecil
untuk fiksasi N (Van Straten, 2007).
dan luas daun total (Tabel 3 dan 4).
Takaran Mo yang memberikan pengaruh
Pemberian unsur hara Molibdenum (Mo)
terhadap
pada
pada takaran 0,0 ppm sampai 0,4 ppm Mo
perlakuan dengan B adalah pada takaran
memberikan pengaruh terhadap luas daun
0,3 ppm Mo, yaitu dapat meningkatkan
yang berukuran besar, yaitu jumlahnya
serapan B dari 26,14 menjadi 32,93 ppm
akan
atau meningkat sebesar 25,98 %.
meningkatnya takaran Mo. Unsur hara Mo
rata-rata
terhambat,
serapan
Pengaruh B dan Mo Pertumbuhan Tanaman
B
terhadap
Hasil uji ragam menujukkan bahwa pemberian unsur hara Boron (B) pada takaran 0 ppm sampai 2 ppm B tidak memberikan pengaruh terhadap variabel pertumbuhan
tanaman,
yaitu
tinggi
semakin
menurun
dengan
pada tanaman leguminosa berperan untuk memacu pertumbuhan bakteri rizhobium, sehingga akan me-ningkatkan serapan unsur hara N dari udara. Akibatnya kebutuhan unsur hara N yang diberikan melalui
pemupukan
jumlahnya
akan
semakin menurun.
Tabel 3. Hasil uji ragam tinggi tanaman dan jumlah daun tanaman pada pemberian B dan Mo Variabel pertumbuhan tanaman Sumber Keragaman Tinggi tanaman Jumlah daun Pengaruh mandiri B ( Boron ) ns ns M ( Molidenum ) ns ns Interaksi B x M ns ns Keterangan: ns = tidak berpengaruh nyata; ** = berpengaruh nyata Tabel 4. Hasil uji ragam luas daun besar, sedang, kecil dan total pada pemberian B dan Mo Sumber Keragaman
Luas daun besar
Variabel pertumbuhan tanaman Luas daun Luas daun sedang kecil
Pengaruh mandiri B ( Boron ) ns ns ns M ( Molidenum ) ** ns ns Interaksi B x M ns ns ns Keterangan: ns = tidak berpengaruh nyata; ** = berpengaruh nyata
Luas daun total ns ns ns
31
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 1, Januari 2011 Hasil uji ragam menunjukkan bahwa
terhadap
pemberian B dan Mo tidak berpengaruh
kedelai.
nyata terhadap bobot kering akar, batang
bobot
kering akar
tanaman
Pemberian Mo pada takaran 0,2 ppm
dan bagian atas tanaman (Tabel 5), namun
Mo
demikian ada pola perubahan variabel
perlakuan B paling berpengaruh terhadap
tanaman
memberikan
rata-rata bobot kering batang tanaman
gambaran adanya pengaruh pem-berian B
kedelai, yaitu terjadi peningkatan rata-rata
dan Mo terhadap variabel tersebut.
bobot kering batang dari 1,609 menjadi
yang
dapat
yang
dikombinasikan
dengan
Pemberian B pada takaran 2,0 ppm B
1,743 g/tanaman atau meningkat sebesar
yang dikombinasikan dengan perlakuan
8,33 %. Pemberian B pada takaran 2,0 ppm
Mo paling berpengaruh terhadap rata-rata
B memberikan pola yang sama pada
bobot kering akar tanaman kedelai, yaitu
variabel akar dan bagian atas tanaman.
terjadi peningkatan dari 0,375 g/tanaman
Pemberian B pada takaran tersebut yang
menjadi 0,420 g/tanaman atau meningkat
dikombinasikan
sebesar 12 %. Kombinasi perlakuan antara
berpengaruh
B pada takaran 2,0 ppm B dengan Mo pada
kering tanaman bagian atas, yaitu terjadi
takaran 0,2 ppm Mo paling berpengaruh
peningkatan dari 4,240 menjadi 4,487
dengan
terhadap
Mo
rata-rata
paling bobot
g/tanaman atau meningkat sebesar 5,83 %. Tabel 5. Hasil uji ragam bobot kering akar, batang dan bagian atas tanaman pada pemberian B dan Mo. Sumber Keragaman Pengaruh mandiri B ( Boron ) M ( Molidenum ) Interaksi B x M
Bobot Kering Tanaman Akar
Batang
Bagian Atas Tanaman
ns ns ns
ns ns ns
ns ns ns
Keterangan: ns = tidak berpengaruh nyata; ** = berpengaruh nyata Tabel 6.
Hasil uji ragam bobot kering daun besar, sedang, kecil dan daun total pada pemberian B dan Mo
Sumber Keragaman
Daun Besar
Bobot Kering Daun Tanaman Daun Sedang Daun Kecil
Pengaruh mandiri B ( Boron ) ns ns ns M ( Molidenum ) ns ns ns Interaksi B x M ns ns ns Keterangan: ns = tidak berpengaruh nyata; ** = berpengaruh nyata
Daun Total ns ns ns
31
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 1, Januari 2011 Hasil uji ragam menunjukkan bahwa
kering daun besar dari 0,782
menjadi
pemberian B dan Mo tidak berpengaruh
0,886 g/tanaman atau sebesar 13,30 %;
nyata terhadap bobot kering daun besar,
bobot kering daun sedang dari 0,667
sedang, kecil dan daun total
tanaman
sampai 0,741 g/tanaman atau sebesar 11,09
(Tabel 6), namun demikian ada pola
%; dan bobot kering daun total dari 2,305
perubahan bobot kering tanaman yang
menjadi 2,414 g/tanaman atau sebesar 4,73
dapat digunakan sebagai indikasi adanya
%. Pengaruh perlakuan tersebut tidak
pengaruh unsur hara mikro B dan Mo
menunjukkan pola yang sama terhadap
terhadap bobot kering daun tanaman.
bobot kering daun kecil, yaitu bobot kering
Pemberian unsur hara mikro B dan
daun kecil mempunyai pola menurun
Mo tidak memberikan pengaruh nyata
dengan pemberian B, yaitu penurunannya
terhadap variabel tanaman yang diteliti
antara 6,97 – 32,70 %. Pemberian unsur
karena unsur hara mikro yang diberikan
hara B yang dikombinasikan dengan Mo
tidak dikombinasikan dengan unsur hara
dapat meningkatkan bobot kering ukuran
makro
daun besar dan sedang; sebaliknya bobot
yang
sangat
diperlukan
oleh
tanaman untuk menghasilkan biomasa.
kering
Namun
per-lakuan
menurun. Peningkatan bobot kering daun
menggunakan unsur hara mikro yang tidak
memberikan indikasi adanya peningkatan
dikombinasikan dengan unsure hara makro
keragaan tanaman kedelai yang diharapkan
dapat memberikan gambaran yang aktual
akan berpengaruh terhadap peningkatan
pengaruh unsur hara mikro terhadap
hasil tanaman.
demikian,
variabel tanam-an. Kenyataan tersebut sesuai
dengan
penelitian
ini
daun
yang
berukuran
kecil
Perlakuan Mo pada takaran 0,2 ppm
untuk
Mo paling berpengaruh terhadap bobot
mendapatkan takaran unsur hara mikro B
kering daun besar, yaitu perlakuannya
dan Mo yang paling optimal pada budidaya
dengan B pada takaran 2,0 ppm B
tanaman kedelai di tanah mineral masam,
mempunyai
khususnya ultisol.
terhadap bobot kering daun besar tanaman,
Pemberian B pada takaran 2,0 ppm
pola
paling
berpengaruh
dapat meningkatkan bobot kering daun
yang dikombinasikan dengan perlakuan
sebesar 57,01 %.
Mo paling berpengaruh terhadap pola
dengan
peningkatan bobot kering daun besar, daun
dikombinasikan dengan B memberikan
sedang, dan bobot kering daun total.
pola
Pemberian perlakuan tersebut masing-
peningkatan bobot kering daun sedang,
masing dapat meningkatkan pola bobot
daun kecil dan daun total tanaman, yaitu
32
takaran paling
Pada Perlakuan Mo sama,
berpengaruh
yang terhadap
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 1, Januari 2011 masing-masing sebesar 3,77; 30,56; dan
aras
yang
optimal,
sehingga
masih
6,12 %. Unsur hara Mo pada takaran 0,2
diperlukan pengujian B pada takaran yang
ppm Mo yang dikombinasikan dengan B
lebih tinggi.
pada berbagai takaran mempunyai pola rata-rata kenaikan bobot kering akar,
KESIMPULAN DAN SARAN
batang, daun besar, daun sedang, daun
Berdasarkan hasil dan pembahasan dapat
kecil, dan daun total tanaman kedelai. Perlakuan kombinasi B pada takaran 2,0 ppm B dan Mo pada takaran 0,2 ppm Mo paling berpengaruh terhadap pola peningkatan variabel tanaman; sedang kombinasinya yang paling berpengaruh terhadap pola peningkatan B tersedia di dalam tanah dan serapan B adalah B pada takaran 1,5 ppm B dan Mo pada takaran 0,3 ppm Mo. Unsur hara Mo sangat berpengaruh terhadap variabel tanaman dibandingkan dengan B, karena pemberian unsur hara Mo pada takaran yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan B. Takaran Mo yaitu antara 0,0 sampai 0,4 ppm Mo pada 5 aras perlakuan, sedang takaran B yaitu antara 0,0 sampai 2,0 ppm B pada aras yang sama. Takaran Mo yang digunakan sebagai dasar perhitungan pada perakitan pupuk NZP Plus adalah 0,2 ppm Mo; sedang takaran B adalah 1,5 ppm B. Pemberian Mo lebih efektif dibandingkan dengan B, pemberian Mo pada takaran yang sangat rendah yaitu 0,2 ppm Mo memberikan
pola
respon
terhadap
peningkatan variabel tanaman yang sudah mencapai optimal dibandingkan dengan pemberian B yang belum menunjukkan
disimpulkan bahwa: 1. Pupuk ZA digunakan sebagai sumber unsur
hara
N
di
dalam
pupuk
mempunyai kandungan N 23.22 % N dan bersifat masam, yaitu mempunyai pH 4,50 dan kandungan sulfat yang cukup tinggi 9,49 % SO42-. 2. Batuan fosfat alam sebagai sumber unsur hara P mengandung P cukup tinggi, yaitu 34,64 % P2O5. BFA mempunyai reaksi basis dan DHL yang tinggi, menunjukkan adanya kationkation yang dilepaskan ke dalam larutan, khususnya Ca2+ sehingga akan meningkatkan kejenuhan basa tanah ultisol. 3. Zeolit
alam
deposit
Cikancra,
Tasikmalaya, Jawa Barat mempunyai KPK
yang
tinggi,
yaitu
159,87
-1
cukup
efektif
untuk
cmol(+).kg ,
menjerap dan menukarkan
kation-
kation di dalam larutan tanah. 4. Takaran B sebesar 2,0 ppm dan Mo 0,2 ppm
paling
berpengaruh
terhadap
variabel tanaman. 5. Takaran B sebesar 1,5 ppm dan Mo 0,3 ppm paling berpengaruh terhadap B
33
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 1, Januari 2011 tersedia tanah dan serapan B oleh tanaman kedelai. 6. Takaran Mo yang digunakan sebagai dasar
perhitungan
pada
perakitan
pupuk NZP-Plus adalah 0,2 ppm Mo dan takaran B adalah 1,5 ppm B. Saran yang bisa diajukan adalah perlu dilakukan pengujian pupuk NZP-Plus di lapangan untuk mengkaji secara lebih aplikatif
untuk
beberapa
tanaman,
khususnya pada lahan marginal seperti tanah Ultisol. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih disampaikan kepada
Direktur
Jenderal
Tinggi
Kemendiknas
di
Pendidikan Jakarta
atas
pengalokasian anggaran untuk penelitian dan
disetujuinya
Nasional
ini;
Penelitian
dan
Ketua
Strategis Lembaga
Penelitian Unsoed Purwokerto atas segala perannya sehingga penelitian ini dapat dilaksanakan. DAFTAR PUSTAKA He, Z.L., D.V. Calvert, A.K. Alva, Y.C. Li, dan D.J. Banks. 2002. Clinoptilolite zeo-lite and cellulose amendments to reduce ammonia volatilization in calca-reous sandy soil. Plant and Soil. 247: 253-260. Ismunadji, M., dan S. Roechan. 1988. Hara Mineral Tanaman Padi. Balitbang Pertanian. Puslit dan Pengembangan Tanaman Pangan. Bogor.
34
Kharisun dan M. Budiono. 2004. Reduksi volatilisasi amoniak pada padi sawah akibat pemberian zeolit alam dan pupuk urea tablet. Seminar Nasional Prospek Ilmu Tanah, UPN Yogyakarta P: 1-9 Mengel, K. and E. A. Kirkby, 1987. Principles of Plant Nutrition. International Potash Institute. Switzerland. Ramirez, H., O.Rodriguez dan I. Shainberg. 1999. Effect of Gypsum on Furrow Erosion and Intake Rate. Soil Science J. 164(5):351- 357. Rif’an, M., Kharisun dan Amirudin. 1999. Upaya Pemanfaatan Pupuk Organik Granuler, Fosfat Alam dan Abu Limbah Pertanian Sebagai Pupuk Alternatif untuk Budidaya Kedelai di Tanah Mineral Masam. Laporan Penelitian. Fakultas Pertanian Unsoed. Purwokerto. Rif’an, M., J. Maryanto dan Bondansari. 2000. Upaya Pemanfaatan Gambut, Dolomit dan Biofertilizer sebagai Bahan Amelioran pada Budidaya Kedelai di Tanah Ultisol. Laporan Penelitian. Fakultas Pertanian Unsoed. Purwokerto. Rif’an, M., Kharisun dan Amirudin. 2001. Kajian Pupuk Organik Granuler, Fosfat Alam dan Abu Limbah Pertanian terhadap Sifat-sifat Kimia Tanah Mineral Masam serta Agihan Serapan P oleh Tanaman Kedelai. Agronomika.1(1):24-33. Rif’an, M., E. Hanudin, dan B.H. Sunarminto, 2008. Perakitan Pupuk NZP Plus untuk Mem-perbaiki Sifat Kimia Ultisol. Laporan Penelitian. Sekolah Pascasarjana. Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Russell, E. W., 1988. Russell’s Soil Condition and Plant Growth. Eleventh edition. Longman Scientific and Technical. John Wiley and Sons, Inc. New York.
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 1, Januari 2011 Suhala, S. dan M. Arifin. 1997. Bahan Galian Industri. Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral. Bandung. Suyartono dan Husaini. 1991. Tinjauan terhadap kegiatan penelitian karakteristik dan peman-faatan zeolit Indonesia yang dilakukan dalam periode 1980 – 1991. PPTM. 13:4. Toma, M., M.E. Sumner, G. Weeks, dan M. Saigusa. 1999. Long-term Effects of Gypsum on Crop Yield and Subsoil Chemical Properties. Soil Sci. Soc. Am. J. 39:891-895. Tromelin, A., I. Andriot, dan E. Guichard. 2006. Protein-Flavour Interactions.
In. Flavour in Foods. Edited by A. Voilley dan P. Etievant. CRC Press. New York. Uexkull, V. H. R., 1986. Efficient Fertilizer Use in Acid Upland Soils of the Humid Tropics. FAO of the United Nations. Roma. Van Straaten, P. 2002. Rocks for Crops. Agrominerals of Sub Saharan Africa. Department of Land Resource Science. University of Guelph. Canada. Van Straaten, P. 2007. Agrogeology. Enviroquest Ltd. Canada.
35
